EP0232874A2 - Farbnormanordnung - Google Patents

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EP0232874A2
EP0232874A2 EP87101701A EP87101701A EP0232874A2 EP 0232874 A2 EP0232874 A2 EP 0232874A2 EP 87101701 A EP87101701 A EP 87101701A EP 87101701 A EP87101701 A EP 87101701A EP 0232874 A2 EP0232874 A2 EP 0232874A2
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EP
European Patent Office
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color
colors
standard arrangement
spatial
arrangement according
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EP0232874A3 (en
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Gerriet Hellwig
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    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J3/00Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
    • G01J3/46Measurement of colour; Colour measuring devices, e.g. colorimeters
    • G01J3/52Measurement of colour; Colour measuring devices, e.g. colorimeters using colour charts
    • G01J3/522Measurement of colour; Colour measuring devices, e.g. colorimeters using colour charts circular colour charts
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    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
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    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09BEDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
    • G09B19/00Teaching not covered by other main groups of this subclass
    • G09B19/0023Colour matching, recognition, analysis, mixture or the like
    • GPHYSICS
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    • G09B23/00Models for scientific, medical, or mathematical purposes, e.g. full-sized devices for demonstration purposes
    • G09B23/06Models for scientific, medical, or mathematical purposes, e.g. full-sized devices for demonstration purposes for physics
    • G09B23/22Models for scientific, medical, or mathematical purposes, e.g. full-sized devices for demonstration purposes for physics for optics

Definitions

  • the invention relates to a color standard arrangement in a spatial form, with each location of the spatial form being assigned a color, to methods for numerical color determination and to the use of the color standard arrangement for creating color rows of equal spacing.
  • Color arises from the three primary colors yellow, blue and red.
  • a known color order is structured as follows. The basic colors are arranged in a triangle. If you mix two basic colors and arrange the result between them, you get the complementary colors to the opposite color, for example green as a mixture of blue and yellow and as a complementary color to red. This results in a six-part color wheel in the order yellow, orange, red, violet, blue, green, which corresponds to the nominal colors of the rainbow. If you mix three of the basic colors, you get cloudy colors such as brown and gray. These are arranged inside the color wheel, the center of which forms gray.
  • this color wheel is expanded to form a globe, whereby the most intense colors are arranged on the equator, from which the lighter ones develop upwards and the darker ones develop downwards.
  • the north pole there is white, at the south pole black and the poles are connected by a gray axis.
  • the color assignment to the spatial locations is made in such a way that the color space in the sense of DIN 6l64 is equally spaced, whereby the cloudy colors have a larger volume than the pure colors.
  • the corresponding spatial shape has an essentially toroidal ring structure, the pure primary colors being arranged in the area of the central opening and colors with increasing cloudiness being arranged in the area of larger radii.
  • Another task is to use the color standard arrangement to create a method for the unambiguous numerical determination of color tones and color tone deviations.
  • This method is characterized in claims 8 and 9. For example, it can be used to decide on colored objects whether their hues are still within a numerically defined tolerance of hue deviations. Based on the required starting color, a list of hue levels can be created using the method according to the invention, which, for example, includes the permissible tolerance range. By visually comparing the list with the colorings to be tested, it is then easy to decide whether the coloration is within the tolerance range.
  • the method in particular allows the coding of colors by numbers, which can be used for color data processing.
  • the standard arrangement of colors is searched for the color tone corresponding to the color to be coded. Is the corresponding hue in the standard order by optical comparison with that too color, the coordinates of the color tone are determined in the standard order. These coordinates uniquely identify the color to be encoded.
  • a color can again be found from numerical values which represent coordinates in the standard arrangement.
  • a further object of the invention is to create the basis for the generation of equally spaced color tone rows.
  • FIG. 1 (or FIG. 3) is initially intended to make the basic structure of the color standard arrangement understandable.
  • Fig. 1 is a toroidal ring structure shown in axial section. This regular structure represents a simplification of the conditions, which should be assumed first for clarity.
  • An upper circular line 6 represents the uppermost surface line parallel to the central plane 2.
  • the circular lines ll, ll ' are the lines of intersection of the central plane with the ring structure, the line ll representing the section with the outer jacket region 7 and the line ll' representing the section with the inner jacket region 8.
  • the color distribution in the horizontal center plane 2 is now shown in FIG. 2.
  • the six sectors 14 to l9 shown form the six-part color circle with the colors orange, red, violet, blue, green and yellow with the same brightness. Radially on the inside, at points 30 to 35, the colors are of the purest form, while on the outside they turn gray towards the surface line ll.
  • the pure colors generally appear on the jacket area of the central opening 8, while the pure gray tones are localized on the outer jacket area 7 (cf. FIG. 3).
  • the color black is arranged at the deepest surface line l0, which gradually brightens to white on the outer surface over all gray tones at the highest surface line 6.
  • the color distribution in the axial direction is such that each parallel plane to the central plane 2 bears colors of the same brightness, with the brightness increasing towards the white line 6 and decreasing towards the black line 6 (FIG. 3). Since yellow is lighter than blue, pure yellow is at a higher level than pure blue (Fig. 3).
  • the hues lying on the circular line ll ' are determined as follows: from any point of this circular line, the distances to the closest two points of pure primary colors are sought.
  • the hue in this arbitrary point is a mixture of the colors of the closest points mentioned, and the mixing ratio is determined according to the inversely proportional ratio of the distances to these closest points.
  • the distances are measured according to the length of the arc on the circular line between the corresponding points.
  • the start is e.g. in sector l5, the red sector, with points that lie radially outside the pure red point 3l.
  • the next step is the color determination for points on the common boundaries 40-45 of the color areas.
  • the point to be determined anew in its color tone is thus put together by the color tones of four points adjacent to it.
  • the color tint can now be produced sector by sector on a dot matrix.
  • the process described above can be used in several runs in such a way that the grid of dots determined in their color tone becomes ever finer. Depending on the fineness of the grid, the color areas can be brought closer and closer to their ever finer uniformity.
  • the color order means that the spatial form deviates from this rule form. This is due to the fact that in the case of lighter colors the degree of opacity and in the case of darker colors the brightness levels are easier to distinguish, which causes a radial enlargement in the upper part and an axial enlargement in the lower part.
  • the torus deforms like an apple. In the upper area there is also a deformation of the central opening of the torus from the circular shape.
  • the central opening forms a funnel which, viewed from above, is delimited by an S-shaped wall.
  • the representative (most uniform) color distribution of the cold colors can be seen from above as a view of the funnel opening.
  • the line of the clearest cold colors of a horizontal plane leaves the center in a small radius towards the blue segment, increases its radius and at the same time turns to green, turquoise, light blue, white on the top circle.
  • the clearest warm colors can be seen in a horizontal view from the direction of green.
  • red and green lie opposite each other in the middle and the usual six-part arrangement according to FIG. 2 is created, but with a shifted center.
  • the Red is more (to preferably entirely) in the center.
  • the colors which are equally spaced in such a geometry, form a color standard arrangement which can be used in various ways in the application of color.
  • a model is provided in which color carriers are provided with corresponding color samples as axial cut surfaces of the spatial shape. These areas can be folded out fan-like around the axis of the spatial shape and thus form a color standard arrangement of the type described, from which a corresponding assigned coordinate value can be read for each color sample.
  • Each of these axial sections is dominated by a hue, which varies in its various developments according to brightness and turbidity, as explained above. This makes it relatively easy to find the color you are looking for.
  • the explained color standard arrangement is used in particular in the improvement of colorimetry.
  • color recording methods using cameras, sensors or holography as well as color recognition, it allows an objective assessment based on measurable tolerances.
  • the numerical recording of the colors provides the basis for color data assignment and corresponding data processing and storage. This in turn allows numerically controlled color reproduction and color data display.
  • a certain tolerable color deviation can be determined numerically for the respective individual case. If this tolerance is maintained in the entire color space, this ensures that the color deviations remain within the range determined in this way.
  • the connection vector between the location of the desired color and the location of the color to be tested is determined, the length of which is a measure of the color distance and the direction of which colors indicate the deviation, which permits appropriate, targeted corrections.

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Abstract

Um die Schwierigkeiten zu überwinden, welche sich beim Erstellen von konventionellen Farbtafeln bzw. -räumen stellen, wird eine torusförmige Raumstruktur als Grund­körper zur Anordnung der Farbtöne verwendet.
Dabei sind am äusseren Mantelbereich die Grautöne, am innern Mantelbereich die bunten Farben vorge­sehen. Im Innern des Körpers durchlaufen die bunten Farben die Farbtonstufen bis zu den Grautönen. Durch ein iteratives Verfahren für Anordnung der Farbtöne im Torus ist es mög­lich, nicht nur die Farbtöne für das menschliche Auge gleichabstädig abzustufen, sondern auch z.B. die Braun­töne zuverlässig darzustellen.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Farbnorman­ordnung in einer Raumform, wobei jedem Ort der Raumform eine Farbe zugeordnet ist, auf Verfahren zur numerischen Farbbestimmung sowie die Verwendung der Farbnormanordnung zum Erstellen gleichabständiger Farbreihen.
  • Farbe entsteht aus den drei Grundfarben gelb, blau, rot. Eine bekannte Farbordnung ist wie folgt aufgebaut. Man ordnet die Grundfarben im Dreieck. Ver­mischt man jeweils zwei Grundfarben und ordnet das Ergeb­nis zwischen ihnen an, so erhält man die Komplementär­farben zur jeweils gegenüberliegenden Farbe, also z.B. grün als Mischung von blau und gelb und als Komplementär­farbe zu rot. So ergibt sich ein sechsteiliger Farbkreis in der Reihenfolge gelb, orange, rot, violett, blau, grün, der den nominellen Farben des Regenbogens entspricht. Mischt man drei der Grundfarben so erhält man trübe Far­ben wie braun und grau. Diese ordnet man im Inneren des Farbkreises an, dessen Zentrum grau bildet. Da die Farben auch heller oder dunkler sein können, erweitert man diesen Farbkreis zum Globus, wobei am Aequator die intensivsten Farben angeordnet sind, von denen aus sich die helleren nach oben, die dunkleren nach unten entwickeln. Am Nord­pol steht dann weiss, am Südpol schwarz und die Pole sind durch eine Grauachse verbunden.
  • Diese bekannte und an sich logisch entwickelte Farbordnung genügt den Anforderungen nicht, welche insbe­sondere die technische Farbverarbeitung und Farbanwendung stellt. Es geht dabei darum, eine quantifizierbare Ord­nung von Farben zu schaffen, welche es erlaubt, eine ein­deutige Farbcodierung, d.h. Zuordnung der visuell unter­scheidbaren Farben zu jeweils einem Codewort anzugeben. Damit eine solche quantifizierbare Ordnung für technische Anwendungen sinnvoll wird, muss sie Farbtoleranzen be­messen können. Jeweils visuell als gleich empfundene Farb­abweichungen sollen gleichen Toleranzmasszahlen entsprechen und dies über die gesamte Farbordnung. Dies gelingt mit der eingangs erwähnten Ordnung nicht.
  • Ein Grundproblem bei der Schaffung solcher Farbtafeln oder Farbkörper besteht darin, dass bei bunten Farben, also zum Beispiel Farben aus dem Regenbogen, das menschliche Auge nur begrenzt in der Lage ist, feine Farb­tonabstufungen wahrzunehmen. Bei Farben aus dem grau­braun-Bereich jedoch können auch sehr kleine Abstufungen in den Farbtönen ohne Mühe sicher erkannt werden. Umso dunkler sie sind, umso grösser ist die Genauigkeit des menschlichen Auges gegenüber der Maschine.
  • Bei dem bekannten Farbglobus, bei welchem die bunten Farben auf der Oberfläche und die dunklen bis grau reichenden Farben im Innern angeordnet sind, ist des­halb für das menschliche Auge die Farbtonabstufung ver­zerrt: Je weiter man in das Innere des Globus fortschrei­tet, desto gedrängter folgen sich die Farbtöne; an der Aussenfläche bzw. der grossen Ausdehnung der Farbfelder können nur wenige Farbtöne unterschieden werden.
  • Es ist deshalb eine Aufgabe der Erfindung, eine Normanordnung von Farben zu schaffen, bei welcher für den durchschnittlichen Beobachter gegeneinander farblich in gleichem Mass abgestufte Farbtöne in gleicher räum­licher Distanz zueinander liegen, was insbesondere eine für den ganzen Farbraum gleichermassen zutreffende numerische Erfassung von Farbtoleranzen gestatten soll.
  • Erfindungsgemäss ist in der gefundenen Raumform die Farbzuordnung zu den Raumorten so getroffen, dass der Farbraum im Sinne von DIN 6l64 gleichabständig ist, wobei den trüben Farben ein grösseres Raumvolumen zukommt, als den reinen Farben.
  • Mit Hilfe solch einer Normanordnung ist es ohne weiteres möglich, den farblichen Abstand einer Probefarbe durch visuellen Vergleich mit einer darin bestimmten Ausgangsfarbe in Bezug auf den farblichen Ab­stand zu dieser Ausgangsfarbe zu klassifizieren. Die ent­sprechende Raumform besitzt eine im wesentlichen torus­förmige Ringstruktur, wobei im Bereich der zentralen Oeffnung die reinen Grundfarben und im Bereich grösserer Radien Farben mit zunehmender Trübung angeordnet sind.
  • Eine weitere Aufgabe besteht darin, mit Hilfe der Farbnormanordnung ein Verfahren zur eindeutigen numerischen Bestimmung von Farbtönen und Farbtonab­weichungen zu schaffen. Dieses Verfahren ist in den An­sprüchen 8 und 9 gekennzeichnet. Es kann zum Beispiel dazu verwendet werden, um bei gefärbten Gegenständen zu entscheiden, ob deren Farbtöne noch innerhalb einer nume­risch festgelegten Toleranz von Farbtonabweichungen liegen. Ausgehend von der geforderten Ausgangsfarbe lässt sich nach dem erfindungsgemässen Verfahren eine Auflistung von Farbtonstufen erstellen, welche z.B. den zulässigen Toleranzbereich umfasst. Durch optischen Vergleich der Auflistung mit den zu testenden Färbungen ist es dann leicht zu entscheiden, ob die Färbung im Toleranzbereich liegt.
  • Das Verfahren erlaubt insbesondere die Kodierung von Farben durch Zahlen, welche zur Farb-Daten­verarbeitung verwendbar sind. Dazu wird die Normanordnung von Farben nach dem der zu kodierenden Farbe entsprechen­den Farbton abgesucht. Ist der entsprechende Farbton in der Normanordnung durch optischen Vergleich mit der zu verschlüsselnden Farbe gefunden, werden die Koordinaten des Farbtons in der Normanordnung bestimmt. Diese Koor­dinaten kennzeichnen die zu verschlüsselnde Farbe eindeutig. Entsprechend kann aus numerischen Werten, welche Koordinaten in der Normanordnung darstellen, eindeutig eine Farbe wiederum gefunden werden.
  • Schliesslich besteht eine weitere Aufgabe der Erfindung darin, die Grundlage für die Erzeugung gleich­abständige Farbtonreihen zu schaffen.
  • Wird z.B. das für das menschliche Auge sichtbare Farbspektrum in 2500 Farbtöne unterteilt, be­steht eine erhebliche Schwierigkeit darin, z.B. die­jenigen 20 Farbtöne zu bestimmen, welche hinsichtlich ihrer farblichen Abstufung gleichförmig verteilt in diesen 2500 Farbtönen liegen. Solche gleichförmig in einen breiten Farbtonbereich verteilten Farben müssen dann bestimmt werden, wenn z.B. Malkasten zusammengestellt oder Farb­bereiche grob abgegrenzt werden sollen. Die Aufgabe, gleichabständige Farbreihen zu schaffen, wird durch die in Anspruch l0 angeführten Merkmale gelöst.
  • Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen:
    • Fig. l einen Achsialschnitt durch die Ringstruktur in vereinfachter Darstellung,
    • Fig. 2 einen Schnitt durch die horizontale Mittelebene der Ringstruktur,
    • Fig. 3 eine schematische Darstellung der Farbentwicklung in der Ringstruktur, und
    • Fig. 4 eine perspektivische Ansicht der Ringstruktur in detaillierterer Darstellung.
  • Die vereinfachte Schnittdarstellung von Fig. l (bzw. Fig. 3) soll zunächst dazu dienen, die grund­legende Struktur der Farbnormanordnung verständlich zu machen.
  • In Fig. l ist eine torusartige Ringstruktur im Achsialschnitt gezeigt. Diese regelmässige Struktur stellt eine Vereinfachung der Verhältnisse dar, von welcher zur besseren Verständlichkeit zuerst ausgegangen werden soll.
  • Eine obere Kreislinie 6 stellt die höchst­liegende Mantellinie parallel zur Mittelebene 2 dar. Die Kreislinien 5,5′ entstehen durch den Schnitt von einer weiteren zur Mittelebene parallelen Ebene mit der Ring­struktur.
  • Die Kreislinien ll, ll′ sind die Schnitt­linien der Mittelebene mit der Ringstruktur, wobei die Linie ll den Schnitt mit dem äusseren Mantelbereich 7 und die Linie ll′ den Schnitt mit dem inneren Mantelbereich 8 darstellt.
  • Im unteren Halbring existieren analog eine untere Kreislinie l0 als Berührungslinie mit einer zur Mittelebene parallelen Ebene.
  • In Fig. 2 ist nun die Farbverteilung in der horizontalen Mittelebene 2 gezeigt. Die sechs ge­zeigten Sektoren l4 bis l9 bilden den sechsteiligen Farbkreis mit den Farben orange, rot, violett, blau, grün und gelb mit gleicher Helligkeit. Radial innen, bei den Punkten 30 bis 35 sind die Farben reinster Ausprä­gung, während sie sich nach aussen gegen die Mantellinie ll hin bis zu grau trüben. Am Mantelbereich der zentralen Oeffnung 8 erscheinen generell die reinen Farben, während am äusseren Mantelbereich 7 die reinen Grautöne lokali­siert sind (vgl. Fig. 3). Bei der tiefsten Mantellinie l0 ist die Farbe schwarz angeordnet, welche sich auf dem Aussenmantel über alle Grautonstufen sukzessive zu weiss bei der höchsten Mantellinie 6 aufhellt. Im Inneren des Sektors stehen also die reinen Grundfarben und die, welche aus zwei Grundfarben ermischt werden können, während sich weiter aussen die unbunten Farben, das heisst die aus drei Farben bestehenden, verteilen. Der so entstehende Farbkreis hat keinen sichtbaren Mittelpunkt. Innerhalb des Kreises ll′ der klarsten Farben gibt es keine Farbe mehr. Zur Mitte hin haben weniger Farben auf einem Radius Platz, was dem menschlichen Sehvermögen entspricht, indem dieses die klaren Farben weniger unterscheidet als die trüben.
  • Die Farbverteilung in achsialer Richtung ist so getroffen, dass jeweils jede Parallelebene zur Mittelebene 2 jeweils Farben gleicher Helligkeit trägt, wobei nach oben, gegen die Weisslinie 6 hin die Helligkeit zu, nach unten, gegen die Schwarzlinie hin abnimmt (Fig. 3). Da Gelb heller ist als Blau, liegt reines Gelb in einer höheren Ebene als reines Blau (Fig. 3).
  • Diese Farbnormanordnung ist im Sinne von DIN 6l64 gleichabständig, d.h. in gleichen Abständen treten gleiche visuell wahrnehmbare Farbabstufungen auf. Zu ihrer Herstellung kann ausgehend von der Mittelebene z.B. wie folgt vorgegangen werden:
  • Zuerst werden die auf der Kreislinie ll′ liegenden Farbtöne wie folgt bestimmt: von einem beliebi­gen Punkt dieser Kreislinie aus werden die Distanzen zu den nächstliegenden beiden Punkte von reinen Grund­farben gesucht.
  • Der Farbton in diesem beliebigen Punkt ist eine Mischung aus den Farben der erwähnten, nächstliegenden Punkte und zwar wird das Mischungsverhältnis nach dem um­gekehrt proportionalen Verhältnis der Distanzen zu diesen nächstliegenden Punkten bestimmt. Die Distanzen bemessen sich nach der Länge des Bogenstücks auf der Kreislinie zwischen den entsprechenden Punkten.
  • Ist die gesamte Kreislinie mit Farbtönen besetzt, werden weitere Punkte in den Sektoren l4 bis l9 gewählt.
  • Der Beginn erfolgt z.B. im Sektor l5, dem Rotsektor, mit Punkten, welche radial ausserhalb des reinen Rotpunkts 3l liegen.
  • Deren Farbmischung wird bestimmt durch das Rot des Rotpunktes und das Grau auf der Kreislinie ll. Wiederum erfolgt die Zusammensetzung der Farbmischung ent­sprechend der umgekehrt proportionalen Distanzen auf dem Radius im reinen Rotpunkt 3l.
  • Danach werden weitere Radien durch die Punkte 30 und 32 bis 35 gezogen und deren Farbton analog zum Vorgehen im Rotsektor bestimmt.
  • Damit ist die Farbzusammenstellung auf der Kreislinie ll′ sowie auf den durch die Punkte 30 - 35 hindurchgehenden Radien bestimmt.
  • Als nächster Schritt erfolgt die Farbbe­stimmung für Punkte auf den gemeinsamen Grenzen 40 - 45 der Farbbereiche.
  • Zur Herstellung der entsprechenden Farb­töne werden nun nicht nur die Farben auf der Kreislinie ll′ und das Grau auf der Kreislinie ll verwendet.
  • Durch den in seinem Farbton zu bestimmenden Punkt wird ein zu den Kreislinien ll, ll′ konzentrischer Kreis gelegt und die auf diesem Kreis liegenden und benachbarten Farbpunkte gesucht.
  • Der in seinem Farbton neu zu bestimmende Punkt wird also durch die Farbtöne von vier zu ihm benach­barten Punkte zusammengestellt.
  • Auf die vorstehende Art kann nun Sektor für Sektor auf einem Punkteraster die Farbtönung hergestellt werden.
  • Für Punkte ausserhalb der Mittelebene wird dieselbe Vorgehensweise analog angewendet.
  • Der oben geschilderte Ablauf kann in mehre­ren Durchläufen derart verwendet werden, dass der Raster aus in ihrem Farbton bestimmten Punkten immer feiner wird. Je nach Feinheit der Rasterung können die Farbbereiche immer weiter an ihre immer feinere Gleichabständigkeit ange­nähert werden.
  • Es wird ausdrücklich festgehalten, dass je nach der Feinheit in der Farbtonbestimmung Toleranzen in der Gleichabständigkeit der Farbtöne bestehen. Diese Toleranzen können jedoch nach Wunsch verkleinert werden, indem die Anzahl der iterativen Durchläufe für Verfeine­rung des Punkterasters und dessen Farbtonbestimmung erhöht wird.
  • Mit Hilfe des oben beschriebenen Verfahrens können in beliebig feiner Abstufung, nämlich entsprechend der Anzahl iterativer Durchläufe, Brauntöne bestimmt werden. Dies ist ein wesentlicher Vorteil der vorliegenden Erfindung.
  • Während bisher zur Vereinfachung der Dar­stellung von einer Farbnormordnung in Form eines idealen Torus ausgegangen wurde, bringt es die Farbenordnung mit sich, dass die Raumform von dieser Regelform abweicht. Dies geht darauf zurück, dass bei helleren Farben der Trübungsgrad und bei dunkleren Farben die Helligkeits­stufen leichter zu unterscheiden sind, was im oberen Teil eine radiale, im unteren Teil eine achsiale Vergrösserung des Torus bewirkt. Wie in Fig. 4 angedeutet, deformiert sich der Torus damit apfelförmig. Im oberen Bereich ergibt sich ferner eine Deformation der zentralen Oeffnung des Torus aus der Kreisform. Die zentrale Oeffnung bildet, wie aus Fig. 4 ersichtlich, einen Trichter, der von oben gesehen durch eine S-förmige Wandung begrenzt ist. Die repräsentative (gleichabständigste) Farbverteilung der kalten Farben sieht man von oben als Ansicht der Trichter­öffnung. Die Linie der jeweils klarsten kalten Farben einer horizontalen Ebene verlässt die Mitte in kleinem Radius Richtung blaues Segment, vergrössert ihren Radius und dreht sich dabei gleichzeitig zu grün, türkis, hellblau, weiss­ort am obersten Kreis. Die klarsten warmen Farben sieht man in einer Ansicht aus der Horizontalen aus Richtung grün. In der Ebene der grössten horizontalen Ausdehnung des Aussenmantels liegen sich in der Mitte rot und grün gegenüber und es entsteht die übliche sechsteilige Anordnung gemäss Fig. 2, aber mit verschobener Mitte. Das Rot liegt mehr (bis vorzugsweise ganz) im Mittelpunkt. Bei theoretischer Durchsicht von oben ergibt sich eine schematische Vierteilung in die Richtungen gelb-blau, vorzugsweise im rechten Winkel zu grün-rot.
  • In der Ebene grün liegt der Punkt, bei welchem der Trichter im Querschnitt Richtung oben eine bohnenartige Deformation annimmt, wogegen er nach unten sich immer mehr der Kreisform annähert. Beide Drehungen werden bis zum oberen und unteren Rand konsequent zu Ende geführt, d.h. nach unten Richtung senkrecht,nach oben Richtung horizontal kreisend. Die Ansicht der anderen, oberen Torushälfte enthält die Hautfarben. Die Farbe Weiss ist auf den Punkt begrenzt, wo die aus der Drauf­sicht S-förmige Trichterbegrenzung die Linie 6 berührt. Die Linie rot-grün nähert sich in ihrem Bogenverlauf und ihrem Zustandekommen aus der Trichterwand einer hori­zontalen Geraden an. Der vertikalen Geraden (Achse) kommt die Trichterwand auf der Strecke vom warmen Gelb bis zum Blau-violett am nächsten.
  • Die gleichabständig in einer solchen Geometrie angeordneten Farben bilden eine Farbnormanordnung, welche auf verschiedene Weise bei der Farbanwendung eingesetzt werden kann. So ist beispielsweise ein Modell vorgesehen, bei welchem Farbträger als Achsialschnittflächen der Raum­form mit entsprechenden Farbproben versehen sind. Diese Flächen können fächerartig um die Achse der Raumform aus­einander gefaltet werden und bilden damit eine Farbnorm­anordnung der beschriebenen Art, aus welcher zu jeder Farbprobe ein entsprechender zugeordneter Koordinaten­wert abgelesen werden kann.
  • Auf jedem dieser Achsialschnitte ist ein Farbton dominant, der in seinen verschiedenen Entwick­lungen nach Helligkeit und Trübung variiert ist, wie oben erläutert. Damit ist es realtiv einfach, eine ge­suchte Farbe aufzufinden.
  • Die erläuterte Farbnormanordnung findet ihre Anwendung insbesondere in der Verbesserung der Farb­metrik. Bei Verfahren zur Farbaufnahme über Kameras, Messfühler oder Holographie sowie bei Farberkennung ge­stattet sie eine objektive, auf messbaren Toleranzen be­ruhende Beurteilung. Die numerische Erfassung der Farben gibt die Grundlage für Farbdatenzuordnung und entsprechende Datenverarbeitung und Speicherung. Dies wiederum gestattet die numerisch gesteuerte Farbwiedergabe und Farbdaten­anzeige.
  • Insbesondere kann eine bestimmte tolerier­bare Farbabweichung für den jeweiligen Einzelfall nume­risch festgelegt werden. Wird im ganzen Farbraum diese Toleranz eingehalten, so ist damit sichergestellt, dass die Farbabweichungen innerhalb des so bestimmten Bereichs verbleiben. Hierfür wird der Verbindungsvektor zwischen dem Ort der angestrebten und dem Ort der zu prüfenden Farbe bestimmt, dessen Länge ein Mass für den Farbabstand ist und dessen Richtung angibt, nach welchen anderen Far­ben hin die Abweichung geht, was entsprechende, gezielte Korrekturen erlaubt.
  • Dies erlaubt die Steuerung von Geräten der optischen bzw. elektromagnetischen Farbaufnahme durch Messfühlern und Kameras von Vorrichtungen der Farberkennung, Farbdaten­zuordnung und -verarbeitung etc.
  • Ferner lassen sich Farbdarstellungen damit er­zielen, welche die Illusion von Raum, Richtung und Bewegung unterstützen, insbesondere mehrdimensionale (3D-)Fotografie-, Film- oder Videowiedergaben.
  • Es liegt in der Natur der Sache und der hier beschriebenen Bewegungen, dass alle Bewegungen im Sinne der Geometrie im euklidischen Raum konsequent zu Ende ge­führt werden. Praktisch und im Sinne der Wellenmechanik, Quantentheorie und Wahrscheinlichkeitsrechnung jedoch enden sie mit unendlich kleiner Toleranz, die irgendwo im Modell oder der Realität eine Resonanz finden.

Claims (12)

1. Farbnormanordnung in einer Raumform, wobei jedem Ort der Raumform eine Farbe zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass in der Raumform die Farbzu­ordnung zu den Raumorten so getroffen ist, dass der Farb­raum im Sinne der deutschen Industrienorm 6l64 gleichab­ständig ist, wobei den trüben Farben ein grösseres Raum­volumen zukommt, als den reinen Farben.
2. Farbnormanordnung nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, dass die Raumform im wesentlichen eine torusartige Ringstruktur ist, wobei im Bereich der zentralen Oeffnung die reinen Grundfarben und im Bereich grösserer Radien Farben mit zunehmender Trübung angeordnet sind.
3. Farbnormanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass am radial aussenliegenden Mantel der torusartigen Raumstruktur Grautöne mit von unten nach oben zunehmender Helligkeit zwischen schwarz und weiss liegen.
4. Farbnormanordnung nach einem der Ansprüche 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Horizontalschnitt durch die Mitte im wesentlichen ring­förmig ist und den sechsteiligen Farbkreis mit den Farben gelb, orange, rot, violett, blau und grün zeigt.
5. Farbnormanordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass auf jeder Schnittebene durch die Achse der torusartigen Ringstruktur jeweils eine Farbe angeordnet ist, welche in Achsrichtung von unten nach oben zunehmende Helligkeit und in Radial­richtung nach aussen zunehmende Trübung aufweist.
6. Farbnormanordnung nach einem der An­sprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die zen­trale Oeffnung eine gegen den Bereich der dunkleren Farben zusammenlaufende Trichterform aufweist, welche oben eine S-förmige Begrenzung aufweist.
7. Farbnormanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Vielzahl um die Achse der Ringstruktur angeordnete, ebene Farbträger aufweist, von denen jeder eine Schnitt­ebene durch die torusartige Ringstruktur darstellt und mit entsprechenden Farbmustern sowie einer Raumkordinaten­einteilung versehen ist.
8. Verfahren zur eindeutigen numerischen Bestimmung von Farben unter Verwendung der Farbnorman­ordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Farbe in der Farbnormanordnung aufgesucht und ihre Raumkoordinaten bestimmt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bemessung von Farbabweichungen bzw. Farbtoleranzen die zu vergleichenden Farben in der Farbnormanordnung aufgesucht werden, wobei Verbindungs­vektor zwischen ihren Raumkoordinaten das Mass für die Farbabweichung ist.
l0. Verwendung der Farbnormanordnung nach einem der Ansprüche l bis 7 zur Erstellung von gleich­abständigen Farbreihen zwischen einer Ausgangsfarbe und einer Endfarbe, dadurch gekennzeichnet, dass auf einer Verbindungslinie zwischen den Raumorten der Ausgangs- ­und der Endfarbe in gleichen Abständen die Farben be­stimmt werden.
11. Verwendung der Farbnormanordnung nach einem der Ansprüche l bis 7 zum Herstellen von Daten­linien, die sich zum Rechnen von Vergleichen von eukli­dischen Räumen zu nicht-euklidischen Räumen und elektro­magnetischen Wellenbewegungen als Ableitung räumlicher Funktion und deren physische Rückkopplung durch raum­bezogene Ueberlagerung oder sinnweisende Uebertragung dieser Daten auf feste Körper wie auch zeitbegrenzte und raumbegrenzte Organisationssysteme in Biologie, Astronomie, Elektronik und Verwaltungen eignen.
12. Verwendung der Farbnormanordnung nach Anspruch ll zum Steuern und Rückkoppeln dimensions- und bewegungsbezogener Daten in den genannten Gebieten und der Datenübertragung.
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